I Micro Inverter, una svolta nel settore dell'energia solare
Il micro inverter è un dispositivo utilizzato con i pannelli solari per convertire l'energia generata (corrente continua) in elettricità utilizzabile per una casa (corrente alternata). Da quando sono entrati nel mercato del solare meno di dieci anni fa, i micro inverter che convertono la CC dai singoli moduli fotovoltaici in corrente CA utilizzabile per la casa e l'azienda sono stati accolti con entusiasmo dai progettisti e dagli installatori di sistemi. Stanno comparendo ogni giorno in installazioni solari più grandi e sofisticate, una tendenza che non cambierà presto. La crescente domanda di energia pulita è uno dei principali motori della crescita del mercato del solare. Pertanto, diverse aziende stanno sviluppando micro-inverter solari. I micro inverter offrono diversi vantaggi; durano più a lungo poiché non sono esposti a carichi di calore e ad alta potenza. Inoltre, nel caso dei micro inverter, non c'è un unico punto di guasto, il che significa che l'intero sistema rimane inalterato anche se un pannello ha un guasto. Diverse aziende hanno iniziato a costruire micro inverter intelligenti, che sono inverter completamente in rete, definiti dal software, sviluppati con funzioni di rete avanzate.
Il micro inverter è molto richiesto al di fuori degli Stati Uniti, poiché i nuovi mercati si affrettano a sfruttare i dispositivi. Gli scienziati indiani stanno progettando e integrando i sistemi basati su micro inverter in India. Diverse nuove aziende sono entrate nel mercato e hanno rilasciato i loro prodotti, tra cui i due maggiori produttori di inverter fotovoltaici, SMA e Power-One. Secondo il rapporto pubblicato da UnivDatos Market Insights, il mercato globale dei micro inverter solari è stato valutato a 977,5 milioni di dollari nel 2018 e si prevede che raggiungerà i 5.604,6 milioni di dollari entro il 2025, con un tasso di crescita annuale composto esplosivo del 28,4% nel periodo di previsione 2019-2025.
L'idea alla base dei micro inverter
I sistemi solari tradizionali erano costituiti da un solo inverter. Pertanto, in caso di guasto dell'inverter, non c'è alcun trasferimento di energia alternativo. Per risolvere questo problema, è stata proposta e implementata l'idea di un inverter di stringa. Anche con gli inverter di stringa, un sistema fotovoltaico non era adatto come dispositivo plug and play per applicazioni domestiche. Pertanto, è auspicabile progettare sistemi che abbiano inverter all'interno dei moduli fotovoltaici, che garantiscano il funzionamento stabile e il Maximum Power Point Tracking (MPPT) per ogni modulo.
Vantaggi e svantaggi di un micro inverter rispetto a un inverter di stringa o centrale
Vantaggi dei micro inverter
- Tolleranza all'ombra poiché ogni pannello solare produce indipendentemente dagli altri pannelli, le prestazioni di un pannello solare non influiscono sul pannello solare vicino. Pertanto, un pannello solare ombreggiato non ridurrà necessariamente le prestazioni di altri pannelli solari poiché funzionano in modo indipendente. Questo non è il caso degli inverter di stringa
- Nessun raffreddamento ad aria richiesto i micro inverter sono inverter molto piccoli e possono essere inseriti sul retro di un pannello solare. A causa delle sue dimensioni, non è necessario avere un raffreddamento separato come gli inverter centrali. Pertanto, c'è meno perdita sotto forma di calore
- Convenienti i micro inverter singolarmente sono meno costosi di un inverter convenzionale. Quando un inverter convenzionale si guasta, è costoso da sostituire, ma nel caso dei micro inverter, è molto meno probabile che si guastino a causa della minore quantità di elettricità che devono elaborare rispetto a un inverter convenzionale
- Facilità di installazione l'installazione di pannelli solari con micro inverter è molto più semplice e veloce, il che porta a costi di installazione inferiori rispetto agli inverter tradizionali
- Flessibilità uno dei principali vantaggi dei micro inverter è la loro flessibilità e scalabilità. Si può iniziare con un set minimo di moduli solari e aggiungere moduli man mano che le esigenze e i budget crescono senza richiedere la sostituzione di un grande inverter centralizzato
Svantaggi del micro inverter
- Costo iniziale più elevato uno dei principali svantaggi di un micro inverter è il suo costo iniziale più elevato. Tuttavia, il suo costo può essere giustificato nei casi in cui ci sono sfide tecniche nell'installazione di un pannello solare (serie di pannelli solari) o problemi di ombreggiatura che potrebbero causare il sottodimensionamento dell'intero sistema
- È richiesto un dispositivo di monitoraggio aggiuntivo: poiché ogni inverter si trova indipendentemente sotto un pannello solare, è richiesto un bus di comunicazione e un sistema di monitoraggio comune poiché non esiste un sistema di visualizzazione integrato come negli inverter di stringa
Conclusione
I micro inverter sono diventati comuni dove le dimensioni degli array sono piccole e massimizzare le prestazioni di ogni pannello è una preoccupazione. I micro inverter hanno avuto il maggior successo nel mercato residenziale, dove lo spazio limitato per i pannelli vincola le dimensioni degli array e l'ombreggiatura da alberi vicini o altri oggetti è spesso un problema. I sistemi solari hanno una bassa efficienza e vengono utilizzati in assistenza con il sistema basato sull'elettronica di potenza per una raccolta efficiente dell'energia. La tecnologia dei micro inverter è un campo emergente e offre un buon spazio per nuove ricerche.